电化学沉积法制备质子交换膜燃料电池催化剂

作     者：陈家一 高帷韬 阴亚楠 王诚 欧阳鸿武 毛宗强 CHEN Jiayi;GAO Weitao;YIN Yanan;WANG Cheng;OUYANG Hongwu;MAO Zongqiang

作者机构：中南大学机电工程学院湖南长沙410083 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：1796-1809页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(52375138,51475475) 湖南省重点领域研发计划(2023GK2044) 

主　　题：电化学沉积 燃料电池 催化剂 

摘      要：作为将燃料化学能直接转化为电能的能量转换装置,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)因其高效、环保等优势受到了广泛关注。催化剂直接决定了PEMFC的性能水平,是PEMFC中最核心的部分之一。电化学沉积法因具有成核受控、低成本、易操作、可放大等优点,被视为一种具有潜力的燃料电池催化剂制备方法。本文介绍了电化学沉积过程中的常见工艺,综述了近年来国内外电化学沉积法制备PEMFC催化剂的代表性成果。文章指出,通过精确控制电压、电流及电沉积液组分,电化学沉积法在制备合金催化剂、非贵金属催化剂以及核-壳结构、纳米线结构、纳米阵列结构等特殊形貌催化剂方面具有突出优势,有望从众多PEMFC催化剂的制备方法中脱颖而出,实现产业化应用。最后,文章展望了电化学沉积法制备PEMFC催化剂未来的研究重点与方向,并提出应将电沉积过程调控机理与催化机理的研究相结合,指导催化剂制备工艺的改进与升级;同时,还需进一步探索电化学沉积法在低铂或非铂催化剂中的应用途径,助力PEMFC催化剂的技术突破。